JP2015010248A - Two-phase stainless steel for urea plant - Google Patents

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Takayuki Takei
隆幸 武井
室恒 矢部
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室恒 矢部
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a two-phase stainless steel for urea plant having excellent intergranular corrosion resistance under 65 mass% boiling nitric acid environment and also having excellent hot workability.SOLUTION: A two-phase stainless steel has a chemical composition comprising C: 0.05 mass% or less, Si: 1 mass% or less, Mn: 0.3-2 mass%, P: 0.04 mass% or less, S: 0.002 mass% or less, Al: 0.1 mass% or less, N: 0.05-0.4 mass%, Ni: 5-8 mass%, Cr: 20-27 mass%, Mo: 2-5 mass%, B:≤0.01 mass%, and Ca: more than 0.0005 mass% and 0.01 mass% or less, the P and B satisfying (mass%P×mass%B)≤12×10, with the balance being Fe and inevitable impurities.

Description

本発明は、尿素プラント用二相ステンレス鋼に関し、具体的には、耐粒界腐食性に優れるとともに、熱間加工性にも優れる尿素プラント用二相ステンレス鋼に関するものである。なお、本発明における上記二相ステンレス鋼は、薄鋼板に限定されるものではなく、厚鋼板や形鋼、棒鋼、線材、鋼管等のいずれであってもよい。   The present invention relates to a duplex stainless steel for a urea plant, and specifically to a duplex stainless steel for a urea plant that has excellent intergranular corrosion resistance and excellent hot workability. In addition, the said duplex stainless steel in this invention is not limited to a thin steel plate, Any of a thick steel plate, a shape steel, a bar, a wire, a steel pipe, etc. may be sufficient.

ステンレス鋼のうち、二相ステンレス鋼は、強度と耐食性を兼備した優れた材料であり、海水などの高塩化物環境下や、油井、肥料プラントなどの厳しい腐食性環境下で使用される耐食性材料として広く用いられている。上記用途の一つに、肥料の一成分である窒素の供給源となる尿素を製造するプラントのリアクターや熱交換器等がある。   Among stainless steels, duplex stainless steel is an excellent material that combines strength and corrosion resistance. It is used in high chloride environments such as seawater, and in severe corrosive environments such as oil wells and fertilizer plants. Is widely used. One of the above uses is a reactor or a heat exchanger of a plant that produces urea as a supply source of nitrogen, which is a component of fertilizer.

上記尿素の製造過程では、尿素を合成する過程で腐食性の高い中間物質(アンモニウムカーバメイト)が生成され、粒界腐食が起こることが知られている。そのため、上記プラントには、従来、耐粒界腐食性に優れた、例えば、UNS No.S32906、UNS No.S32808などの耐粒界腐食性に優れたハイグレードの二相ステンレス鋼が使用されていた。というのは、グレードを下げた二相ステンレスを使用すると、粒界腐食が発生し、ひとたび粒界腐食が発生すると、粒界での腐食部が起点となり、応力腐食割れ(Stress Corrosion Cracking,SCC)を引き起こし、尿素プラントに壊滅的被害を与えるおそれがあるからである。   In the urea production process, it is known that a highly corrosive intermediate (ammonium carbamate) is generated in the process of synthesizing urea, causing intergranular corrosion. Therefore, the above-mentioned plant has conventionally been excellent in intergranular corrosion resistance, for example, UNS No. S32906, UNS No. A high grade duplex stainless steel having excellent intergranular corrosion resistance such as S32808 has been used. This is because when a graded duplex stainless steel is used, intergranular corrosion occurs, and once intergranular corrosion occurs, the corrosion part at the intergranular region is the starting point, and stress corrosion cracking (SCC) This may cause catastrophic damage to the urea plant.

尿素プラントに用いられる二相ステンレス鋼は、ASTM A262 Practice Cに規定される65mass%沸騰硝酸溶液を用いた粒界腐食試験(いわゆる、「Huey試験」)で、非鋭敏化試験片の平均腐食度(腐食速度)が0.2g/m・hr以下を満たすか否かで、尿素プラントへの適応の可否を判断されることが多い。 The duplex stainless steel used in the urea plant is an intergranular corrosion test (so-called “Huey test”) using a 65 mass% boiling nitric acid solution defined in ASTM A262 Practice C. In many cases, it is determined whether or not to adapt to a urea plant depending on whether (corrosion rate) satisfies 0.2 g / m 2 · hr or less.

上記粒界腐食試験に用いられる65mass%沸騰硝酸の電位域は、不働態域から過不動態領域にまで及び、その粒界腐食の原因としては、Cr炭化物析出によるCr欠乏層の優先腐食、粒界に析出したNiリン化物の溶解、σ相やχ相、Laves相等の金属間化合物の溶解等が考えられている。   The potential range of 65 mass% boiling nitric acid used in the above intergranular corrosion test extends from the passive state region to the hyperpassive region. The cause of the intergranular corrosion is the preferential corrosion of the Cr-deficient layer due to Cr carbide precipitation, It is considered to dissolve Ni phosphide precipitated at the boundary, and to dissolve intermetallic compounds such as σ phase, χ phase, and Laves phase.

耐粒界腐食性に優れる高耐食性ステンレス鋼としては、例えば、特許文献1には、溶体化処理後の冷却過程の特定温度域での制御冷却あるいは再加熱によって、Laves相およびχ相の粒界析出を抑制したステンレス鋼が、また、特許文献2には、Si濃度、P濃度を低減することによって、粒界へのχ相やP化物の析出を抑制し、耐粒界腐食性を高めたステンレス鋼が開示されている。さらに、特許文献3には、C,N,MnおよびNiの含有量(mass%)が、1.5×Ni+Mn+65×(C+N)−5×Si−2.5≦52−2.3×(Ni+Mn)−200×(C+N)等の関係式を満たし、かつ、Bが5massppm以下で、さらに、Ti,Nb,V,HfおよびTaの中から選ばれる1種または2種以上を合計で1.0mass%以下添加することで、冷間加工後に優れた耐硝酸腐食性を有するステンレス鋼が開示されている。   As a high corrosion resistance stainless steel excellent in intergranular corrosion resistance, for example, Patent Document 1 discloses a grain boundary of the Laves phase and the χ phase by controlled cooling or reheating in a specific temperature range of a cooling process after solution treatment. Stainless steel with suppressed precipitation is also disclosed in Patent Document 2 by reducing the Si concentration and the P concentration, thereby suppressing the precipitation of χ phase and P compound on the grain boundary and increasing the intergranular corrosion resistance. Stainless steel is disclosed. Furthermore, Patent Document 3 discloses that the content (mass%) of C, N, Mn, and Ni is 1.5 × Ni + Mn + 65 × (C + N) −5 × Si−2.5 ≦ 52−2.3 × (Ni + Mn ) −200 × (C + N), etc., B is 5 mass ppm or less, and one or more selected from Ti, Nb, V, Hf and Ta are 1.0 mass in total. Stainless steel having excellent nitric acid corrosion resistance after cold working is disclosed.

しかし、上記ステンレス鋼は、いずれもオーステナイト系であり、しかも、これらの技術は、原子炉のような高温高圧水環境あるいは核燃料再処理設備のような高濃度硝酸環境で使用される構造用材料を対象としている。上記用途の腐食環境は、前述したHuey試験における65mass%沸騰硝酸の腐食試験よりも遥かに過酷である。しかし、上記オーステナイト系のステンレス鋼は、強度が低いため厚肉化する必要があり、また、Ni含有量が高いため高価であり、尿素プラント用には不向きである。   However, all of the above stainless steels are austenitic, and these technologies are structural materials used in high-temperature high-pressure water environments such as nuclear reactors or high-concentration nitric acid environments such as nuclear fuel reprocessing facilities. It is targeted. The corrosive environment for the above application is much more severe than the 65 mass% boiling nitric acid corrosion test in the Huey test described above. However, the austenitic stainless steel needs to be thickened because of its low strength, and is expensive because of its high Ni content, and is not suitable for use in a urea plant.

そこで、オーステナイト系ステンレス鋼に代えて、高強度で薄肉化が可能でかつ安価な二相ステンレス鋼の使用が検討されている。耐食性に優れる二相ステンレス鋼としては、例えば、特許文献4には、Si量を規定してNの固溶度を高め、溶体化後の空冷時における粒界へのクロム窒化物の析出を抑制することで、鋭敏化による粒界腐食を防止した二相ステンレス鋼が開示されている。また、特許文献5には、鋼中のCa濃度を低下し、CaO含有介在物を抑制することによって耐孔食性を向上させた二相ステンレス鋼が開示されている。   Therefore, in place of austenitic stainless steel, use of duplex stainless steel having high strength and capable of being thinned and inexpensive is being studied. As a duplex stainless steel having excellent corrosion resistance, for example, Patent Document 4 specifies the amount of Si to increase the solid solubility of N, and suppresses precipitation of chromium nitride at grain boundaries during air cooling after solutionization. Thus, a duplex stainless steel is disclosed in which intergranular corrosion due to sensitization is prevented. Patent Document 5 discloses a duplex stainless steel in which the pitting corrosion resistance is improved by reducing the Ca concentration in the steel and suppressing CaO-containing inclusions.

特開平05−271752号公報Japanese Patent Laid-Open No. 05-271752 特開平04−36440号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-36440 特開平08−013095号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-013095 特開2006−233308号公報JP 2006-233308 A 特開2009−007638号公報JP 2009-007638 A

しかしながら、上記特許文献4に開示の技術は、鋼の耐粒界腐食性を、上記「huey試験」よりも腐食環境(腐食電位)が遥かに緩く、試験液として硫酸・硫酸銅溶液を用いるいわゆる「Strauss試験」で評価している。そのため、特許文献4に開示の鋼は、尿素プラントへの適用可否は不明である。また、上記特許文献5に開示の技術は、耐孔食性の改善を目的としており、耐粒界腐食性については何ら検討がなされていない。
上記のように、従来技術においては、65mass%沸騰硝酸環境下における二相ステンレスの耐粒界腐食性を調べたものは存在しない。
However, the technique disclosed in Patent Document 4 is a so-called intergranular corrosion resistance of steel, which is far less corrosive environment (corrosion potential) than the above “huey test”, and uses a sulfuric acid / copper sulfate solution as a test solution. Evaluated by “Strauss test”. Therefore, whether the steel disclosed in Patent Document 4 is applicable to a urea plant is unknown. The technique disclosed in Patent Document 5 is intended to improve the pitting corrosion resistance, and no investigation has been made on the intergranular corrosion resistance.
As described above, in the prior art, there has been no investigation of intergranular corrosion resistance of duplex stainless steel in a 65 mass% boiling nitric acid environment.

本発明は、従来技術における上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、65mass%沸騰硝酸環境下において優れた耐粒界腐食性を有する尿素プラント用二相ステンレス鋼を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and an object thereof is to provide a duplex stainless steel for urea plants having excellent intergranular corrosion resistance in a 65 mass% boiling nitric acid environment. It is in.

発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討を重ねた。その結果、低B化により、Bの粒界への偏析やB化合物の粒界への析出を防止して粒界結合エネルギーの低下を抑制するとともに、低P化により、P化物の粒界への析出を抑制すると同時に、P化物の生成を促進するSiを低減することによって、65mass%沸騰硝酸環境下でも、優れた耐粒界腐食性を有する二相ステンレス鋼が得られること、しかし、上記低B化は、Sに起因した熱間加工性の低下を招くおそれがあり、斯かる問題点を回避するためには、Caの添加が有効であることを見出し、本発明を開発するに至った。   The inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, by lowering B, segregation of B at the grain boundary and precipitation of B compound at the grain boundary are prevented to suppress a decrease in grain boundary binding energy, and by lowering P, the grain boundary of the P compound is obtained. It is possible to obtain a duplex stainless steel having excellent intergranular corrosion resistance even in a 65 mass% boiling nitric acid environment by reducing Si that promotes the formation of P compounds at the same time as suppressing the precipitation of P Lowering B may cause a decrease in hot workability due to S, and in order to avoid such problems, the inventors have found that the addition of Ca is effective and led to the development of the present invention. It was.

すなわち、本発明は、C:0.05mass%以下、Si:1mass%以下、Mn:0.3〜2mass%、P:0.04mass%以下、S:0.002mass%以下、Al:0.1mass%以下、N:0.05〜0.4mass%、Ni:5〜8mass%、Cr:20〜27mass%、Mo:2〜5mass%、B:≦0.01mass%、Ca:0.0005mass%超え0.01mass%以下を含有し、かつ、上記PおよびBが、(mass%P×mass%B)≦12×10−5を満たして含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成を有することを特徴とする尿素プラント用二相ステンレス鋼である。 That is, the present invention includes C: 0.05 mass% or less, Si: 1 mass% or less, Mn: 0.3 to 2 mass%, P: 0.04 mass% or less, S: 0.002 mass% or less, Al: 0.1 mass %: N: 0.05 to 0.4 mass%, Ni: 5 to 8 mass%, Cr: 20 to 27 mass%, Mo: 2 to 5 mass%, B: ≦ 0.01 mass%, Ca: more than 0.0005 mass% A component composition containing 0.01 mass% or less, and P and B satisfying (mass% P × mass% B) ≦ 12 × 10 −5 , with the balance being Fe and inevitable impurities It is a duplex stainless steel for urea plants characterized by having.

本発明の尿素プラント用二相ステンレス鋼は、ASTM A262 Practice Cに規定される65mass%沸騰硝酸溶液を用いた粒界腐食試験における非鋭敏化試験片の平均腐食速度が0.2g/m・hr以下であることを特徴とする。 In the duplex stainless steel for urea plant of the present invention, the average corrosion rate of the non-sensitized specimen in the intergranular corrosion test using the 65 mass% boiling nitric acid solution defined in ASTM A262 Practice C is 0.2 g / m 2 · It is less than hr.

また、本発明の尿素プラント用二相ステンレス鋼は、上記Si,PおよびBが(mass%Si×mass%P×mass%B)≦5×10−5を満たして含有することを特徴とする。 Further, the duplex stainless steel for urea plant of the present invention is characterized in that the Si, P and B satisfy (mass% Si × mass% P × mass% B) ≦ 5 × 10 −5. .

また、本発明の尿素プラント用二相ステンレス鋼は、上記SiおよびAlが、(mass%Si×mass%Al)≧1×10−3を満たして含有することを特徴とする。 Moreover, the duplex stainless steel for urea plants of the present invention is characterized in that the Si and Al satisfy (mass% Si × mass% Al) ≧ 1 × 10 −3 .

また、本発明の尿素プラント用二相ステンレス鋼は、上記成分組成に加えてさらに、Mg:0.0001〜0.01mass%を含有することを特徴とする。   Moreover, the duplex stainless steel for urea plants of this invention is characterized by containing Mg: 0.0001-0.01mass% further in addition to the said component composition.

本発明によれば、65mass%沸騰硝酸環境下における耐粒界腐食性に優れるとともに、熱間加工性にも優れる二相ステンレス鋼を安価に提供することができるので、尿素プラント用のリアクターや熱交換器として好適に用いることができる。   According to the present invention, duplex stainless steel having excellent intergranular corrosion resistance in a 65 mass% boiling nitric acid environment and excellent hot workability can be provided at low cost. It can be suitably used as an exchanger.

(mass%P×mass%B)が耐粒界腐食性に及ぼす影響を示すグラフである。It is a graph which shows the influence which (mass% Pxmass% B) has on intergranular corrosion resistance. (mass%Si×mass%P×mass%B)が耐粒界腐食性に及ぼす影響を示すグラフである。It is a graph which shows the influence which (mass% Sixmass% Pxmass% B) has on intergranular corrosion resistance.

発明者らは、65%沸騰硝酸環境下での二相ステンレス鋼の耐粒界腐食性を向上するべく、粒界に偏析したり、析出したりすることが知られているB,Pおよび上記Pの析出を促進するSiの影響に着目し、下記の実験を行った。
<実験1>
Cr:25mass%、Ni:6mass%、Mo:3mass%、N:0.17mass%を含有し、さらに、Si,P,S,Al,NおよびBを表1に示した組成で含有し、残部がFeからなる鋼を、高周波誘導炉を用いてマグネシア坩堝中で大気溶解し、CaO−SiO−Al−MgO−F系スラグを形成して脱硫した後、鋳型に鋳込んで20kg鋼塊(インゴット)とした。
次いで、上記インゴットを熱間圧延し、焼鈍し、酸洗し、さらに冷間圧延して板厚:5.0mmの冷延板とし、その後、焼鈍し、酸洗して冷延焼鈍板とした後、該冷延焼鈍板から、幅:20mm×長さ:25mm×厚さ:4mmの腐食試験片を採取した。
Inventors are known to segregate or precipitate at grain boundaries in order to improve the intergranular corrosion resistance of duplex stainless steels in a 65% boiling nitric acid environment, and the above-mentioned Paying attention to the influence of Si that promotes the precipitation of P, the following experiment was conducted.
<Experiment 1>
Contains Cr: 25 mass%, Ni: 6 mass%, Mo: 3 mass%, N: 0.17 mass%, and further contains Si, P, S, Al, N, and B in the composition shown in Table 1, and the balance The steel made of Fe is melted in the atmosphere in a magnesia crucible using a high-frequency induction furnace to form a CaO—SiO 2 —Al 2 O 3 —MgO—F slag, desulfurized, and then cast into a mold to give 20 kg. It was a steel ingot.
Next, the ingot is hot-rolled, annealed, pickled, and further cold-rolled to obtain a cold-rolled sheet having a thickness of 5.0 mm, and then annealed and pickled to obtain a cold-rolled annealed sheet. Thereafter, a corrosion test piece having a width of 20 mm × a length of 25 mm × a thickness of 4 mm was taken from the cold-rolled annealed plate.

Figure 2015010248
Figure 2015010248

次いで、上記腐食試験片を用いて、ASTM A262 Practice Cに規定される65%沸騰硝酸溶液を用いた粒界腐食試験に供した。上記腐食試験では、65%硝酸の腐食液を更新しながら、48時間を1バッチとする浸漬試験を5バッチ行い、腐食減量を測定して腐食速度を算出し、耐粒界腐食性を評価した。なお、上記腐食試験片には、鋭敏化熱処理は施さなかった。
上記耐粒界腐食性を評価は、5バッチの平均腐食速度が0.20g/m・hr以下であれば、尿素プラントへの適応が可能と判断できることから、0.20g/m・hr超えを耐粒界腐食性が劣(×)とし、0.20g/m・hr以下を耐粒界腐食性が良(○)、さらに、0.19g/m・hr以下を耐粒界腐食性が優(◎)と判定した。
Subsequently, the above-mentioned corrosion test piece was used for a grain boundary corrosion test using a 65% boiling nitric acid solution defined in ASTM A262 Practice C. In the above corrosion test, 5 batch immersion tests were performed with 48 hours of 1 batch while renewing the 65% nitric acid corrosive solution, corrosion weight loss was measured, the corrosion rate was calculated, and the intergranular corrosion resistance was evaluated. . The corrosion test piece was not subjected to sensitizing heat treatment.
The evaluation of the intergranular corrosion resistance is as follows. If the average corrosion rate of 5 batches is 0.20 g / m 2 · hr or less, it can be determined that it can be applied to a urea plant, so 0.20 g / m 2 · hr The intergranular corrosion resistance is inferior (×), the intergranular corrosion resistance is 0.20 g / m 2 · hr or less (◯), and the 0.19 g / m 2 · hr or less is the intergranular corrosion resistance. The corrosivity was judged as excellent (().

上記試験結果を表1に併記した。また、図1は、PとBの含有量の積(mass%P×mass%B)が粒界腐食速度に及ぼす影響を示したものである。図1から、(mass%P×mass%B)が12×10−5を超えると、粒界腐食速度も0.20g/m・hrを超えるようになる、言い換えれば、尿素プラントへの使用判断基準となる粒界腐食速度を0.20g/m・hr以下するためには、(mass%P×mass%B)を12×10−5以下とする必要があることがわかる。 The test results are shown in Table 1. FIG. 1 shows the influence of the product of P and B contents (mass% P × mass% B) on the intergranular corrosion rate. From FIG. 1, when (mass% P × mass% B) exceeds 12 × 10 −5 , the intergranular corrosion rate also exceeds 0.20 g / m 2 · hr, in other words, use in a urea plant. It can be seen that (mass% P × mass% B) needs to be 12 × 10 −5 or less in order to make the intergranular corrosion rate, which is a criterion, 0.20 g / m 2 · hr or less.

また、図2は、SiとPとBの含有量の積(mass%Si×mass%P×mass%B)が粒界腐食速度に及ぼす影響を示したものである。この図から、粒界腐食速度を0.20g/m・hr以下にするためには、(mass%Si×mass%P×mass%B)を5×10−5以下とする必要があることがわかる。 FIG. 2 shows the influence of the product of the contents of Si, P and B (mass% Si × mass% P × mass% B) on the intergranular corrosion rate. From this figure, it is necessary to set (mass% Si × mass% P × mass% B) to 5 × 10 −5 or less in order to make the intergranular corrosion rate 0.20 g / m 2 · hr or less. I understand.

さらに、表1からわかるように、(mass%P×mass%B)が12×10−5以下、かつ、(mass%Si×mass%P×mass%B)が5×10−5以下である場合には、粒界腐食速度を0.19g/m・hr以下に低減することができる。 Further, as can be seen from Table 1, (mass% P × mass% B) is 12 × 10 −5 or less, and (mass% Si × mass% P × mass% B) is 5 × 10 −5 or less. In this case, the intergranular corrosion rate can be reduced to 0.19 g / m 2 · hr or less.

上記の結果から、Fe−25Cr−6Ni−3Mo−0.17N合金を尿素プラントに使用するためには、(mass%P×mass%B)を12×10−5以下とするか、あるいは、(mass%Si×mass%P×mass%B)を5×10−5以下とする必要があることがわかる。 From the above results, in order to use the Fe-25Cr-6Ni-3Mo-0.17N alloy in the urea plant, (mass% P × mass% B) is set to 12 × 10 −5 or less, or ( mass% Si × mass% P × mass% B) is required to be 5 × 10 −5 or less.

<実験2>
上記<実験1>の結果から、尿素プラントに使用するためには、Bの低減が有効である。しかし、Bは、Sに起因した熱間脆性を抑制し、熱間加工性を改善する元素として従来から積極的添加されている元素であり、Bの低減は熱間加工性の低下を招くことが予想される。そこで、高温での加工性を評価するため、表2に示したように、Bの含有量を0.0001mass%としたこと以外は、<実験1>の表1と同じ成分組成の鋼を溶製して20kgインゴットを作製し、熱間加工性に及ぼすSおよび脱硫に影響する脱酸剤(Al,Si)の影響を調査した。
<Experiment 2>
From the results of <Experiment 1>, it is effective to reduce B for use in a urea plant. However, B is an element that has been positively added conventionally as an element that suppresses hot brittleness caused by S and improves hot workability, and the reduction of B causes a decrease in hot workability. Is expected. Therefore, in order to evaluate workability at high temperatures, as shown in Table 2, a steel having the same composition as Table 1 of <Experiment 1> was melted except that the B content was 0.0001 mass%. A 20 kg ingot was manufactured, and the influence of S and deoxidizer (Al, Si) affecting desulfurization on hot workability was investigated.

Figure 2015010248
Figure 2015010248

表2に示した成分組成のインゴットから直径:8mmφ×長さ:70mmの丸棒引張試験片を機械加工により採取し、熱間加工再現試験装置(サーメックマスターZ)を使用し、高温引張試験に供した。上記引張試験では、上記丸棒引張試験片を1170℃に加熱して90秒間保持し、900℃まで10℃/sで冷却し、その温度で30秒間保持した後、歪速度100mm/sの高速で引張試験を行い、試験後の破断面から絞り率RAを求めた。なお、熱間加工性の評価は、従来の経験から、絞り率RAが60%以上で熱間圧延時の耳割れが発生しなくなることから、RA60%以上のものを加工性良「○」、RA60%未満のものを加工性劣「×」と判定した。   A round bar tensile test piece of diameter: 8 mmφ x length: 70 mm was sampled from an ingot having the composition shown in Table 2 by machining, and a high temperature tensile test was performed using a hot working reproduction test device (Cermec Master Z). It was used for. In the tensile test, the round bar tensile test piece was heated to 1170 ° C. and held for 90 seconds, cooled to 900 ° C. at 10 ° C./s, held at that temperature for 30 seconds, and then a high strain rate of 100 mm / s. Tensile test was performed at, and the drawing ratio RA was determined from the fracture surface after the test. In addition, the evaluation of hot workability is based on the conventional experience that, when the drawing ratio RA is 60% or more, ear cracks during hot rolling do not occur. Those having an RA of less than 60% were judged to be inferior in workability “x”.

上記実験結果を、同じく表2に併記した。表2から、良好な熱間加工性(RA≧60%)が得られる成分組成は、SiとAlの含有量の積(mass%Si×mass%Al)が1×10−3以上でかつS:0.002mass%以下の範囲であることがわかった。
本発明は、上記知見に、さらに検討を加えて開発したものである。
The experimental results are also shown in Table 2. From Table 2, the component composition that provides good hot workability (RA ≧ 60%) has a product of Si and Al content (mass% Si × mass% Al) of 1 × 10 −3 or more and S : It turned out that it is the range of 0.002 mass% or less.
The present invention has been developed by further studying the above findings.

次に、本発明の二相ステンレス鋼が有すべき成分組成について説明する。
C:0.05mass%以下
Cは、オーステナイト安定化元素である。しかし、多量に添加すると、CrおよびMo等と結合して炭化物を形成し、母材中の固溶Crおよび固溶Moの量を低下し、耐食性を低下させる。そのため、Cは0.05mass%以下に制限する。好ましくは0.03mass%以下である。
Next, the component composition that the duplex stainless steel of the present invention should have will be described.
C: 0.05 mass% or less C is an austenite stabilizing element. However, if added in a large amount, it combines with Cr, Mo and the like to form carbides, lowers the amount of solid solution Cr and solid solution Mo in the base material, and lowers corrosion resistance. Therefore, C is limited to 0.05 mass% or less. Preferably it is 0.03 mass% or less.

Si:1mass%以下
Siは、P化物の粒界への析出を促進し、粒界腐食感受性を増大させる元素であるので、上限を1mass%とする。しかし、Siは、脱酸元素でもあるため、0.05mass%以上の添加が好ましい。より好ましくは0.1〜0.8mass%の範囲である。
Si: 1 mass% or less Since Si is an element that promotes precipitation of P compounds at grain boundaries and increases the intergranular corrosion sensitivity, the upper limit is set to 1 mass%. However, since Si is also a deoxidizing element, addition of 0.05 mass% or more is preferable. More preferably, it is the range of 0.1-0.8 mass%.

Mn:0.3〜2mass%
Mnは、脱酸作用を有する元素である。また、オーステナイト形成元素でもあるので、オーステナイトとフェライトの相比を制御するためには、0.3mass%以上の添加が必要である。しかし、2mass%を超える添加は、σ相やχ相を形成して脆化を促進するとともに、耐食性を低下させる。よって、Mnは0.3〜2mass%の範囲とする。好ましくは0.5〜1mass%の範囲である。
Mn: 0.3-2 mass%
Mn is an element having a deoxidizing action. Moreover, since it is also an austenite formation element, in order to control the phase ratio of an austenite and a ferrite, addition of 0.3 mass% or more is required. However, addition exceeding 2 mass% promotes embrittlement by forming a σ phase or a χ phase and lowers the corrosion resistance. Therefore, Mn is set to a range of 0.3 to 2 mass%. Preferably it is the range of 0.5-1 mass%.

P:0.04mass%以下
Pは、不純物として鋼中に不可避的に混入してくる元素であり、P化物として結晶粒界に析出し、耐粒界腐食性や熱間加工性を害するため、極力低減することが望ましい。よって、本発明においては、Pは0.04mass%以下に制限する。好ましくは0.03mass%以下である。
P: 0.04 mass% or less P is an element that is inevitably mixed in steel as an impurity, and precipitates at a grain boundary as a P compound, which harms intergranular corrosion resistance and hot workability. It is desirable to reduce as much as possible. Therefore, in the present invention, P is limited to 0.04 mass% or less. Preferably it is 0.03 mass% or less.

S:0.002mass%以下
Sは、熱間加工性に有害な元素であり、熱間加工時の耳割れを防止するためには、0.002mass%以下に低減する必要がある。より好ましくは0.0015mass%以下、さらに好ましくは0.001mass%以下である。
S: 0.002 mass% or less S is an element harmful to hot workability, and it is necessary to reduce it to 0.002 mass% or less in order to prevent ear cracks during hot working. More preferably, it is 0.0015 mass% or less, More preferably, it is 0.001 mass% or less.

Al:0.1mass%以下
Alは、有効な脱酸元素であるため、0.001mass%含有させることが好ましい。また、Alは、脱酸によって脱硫を促進してSを低減し、熱間加工性を向上する効果を有する。しかし、Alが0.1mass%を超えると、脱酸効果が飽和するだけでなく、金属間化合物の析出を助長したり、溶鋼中のCa濃度の上昇を招いてCaO含有介在物の生成を促進し、耐食性の低下を招いたりする。そのため、Alは0.1mass%以下に制限する。好ましいAlの範囲は0.001〜0.05mass%である。
Al: 0.1 mass% or less Since Al is an effective deoxidizing element, it is preferable to contain 0.001 mass%. Al also has the effect of promoting desulfurization by deoxidation to reduce S and improve hot workability. However, if Al exceeds 0.1 mass%, not only the deoxidation effect is saturated, but also the precipitation of intermetallic compounds is promoted, and the Ca concentration in molten steel is increased to promote the formation of CaO-containing inclusions. In addition, the corrosion resistance is reduced. Therefore, Al is limited to 0.1 mass% or less. A preferable range of Al is 0.001 to 0.05 mass%.

N:0.05〜0.4mass%
Nは、強力なオーステナイト生成元素であり、後述するCrやMoと同様、耐食性を向上させるとともに、金属間化合物の析出を抑制するのに有効な元素であるので、0.05mass%以上含有させる。一方、0.4mass%を超えて含有させると、熱間変形抵抗が上昇して熱間加工性を阻害するとともに、二相組織を維持することが困難となる。よって、Nは0.05〜0.4mass%の範囲とする。好ましくは0.1〜0.3mass%の範囲である。
N: 0.05 to 0.4 mass%
N is a strong austenite-forming element, and, like Cr and Mo described later, is an element effective for improving corrosion resistance and suppressing precipitation of intermetallic compounds. Therefore, N is contained in an amount of 0.05 mass% or more. On the other hand, when the content exceeds 0.4 mass%, the hot deformation resistance is increased to inhibit the hot workability, and it is difficult to maintain the two-phase structure. Therefore, N is set to a range of 0.05 to 0.4 mass%. Preferably it is the range of 0.1-0.3 mass%.

Ni:5〜8mass%
Niは、オーステナイト生成元素であり、オーステナイトとフェライトとの二相組織を維持するためには必須の元素である。5mass%未満では二相組織を維持することが困難となり、一方、8mass%を超えると、オーステナイト組織が過剰になるとともに、過不動態腐食の加速因子となり、耐食性が低下するようになるので、Niは5〜8mass%の範囲とする。好ましくは6〜7mass%の範囲である。
Ni: 5-8 mass%
Ni is an austenite-forming element and is an essential element for maintaining a two-phase structure of austenite and ferrite. If it is less than 5 mass%, it becomes difficult to maintain a two-phase structure. On the other hand, if it exceeds 8 mass%, the austenite structure becomes excessive and becomes an acceleration factor for transpassive corrosion, so that the corrosion resistance decreases. Is in the range of 5-8 mass%. Preferably it is the range of 6-7 mass%.

Cr:20〜27mass%
Crは、耐食性を向上させる元素であり、その効果を得るためには20mass%以上含有させる必要がある。しかし、27mass%を超えて添加すると、σ相やχ相などの金属間化合物の形成を助長し、却って耐食性を低下させる。また、Crは、フェライト生成元素であり、過剰な添加は二相組織を維持することを困難とする。よって、Crは20〜27mass%の範囲とする。好ましくは22〜26mass%の範囲である。
Cr: 20-27 mass%
Cr is an element that improves the corrosion resistance. In order to obtain the effect, it is necessary to contain 20 mass% or more. However, when added in excess of 27 mass%, formation of intermetallic compounds such as σ phase and χ phase is promoted, and on the contrary, corrosion resistance is lowered. Moreover, Cr is a ferrite-forming element, and excessive addition makes it difficult to maintain a two-phase structure. Therefore, Cr is set to a range of 20 to 27 mass%. Preferably it is the range of 22-26 mass%.

Mo:2〜5mass%
Moは、全面腐食や孔食に対する耐食性を向上させるのに有効な元素であるので、2mass%以上の含有を必要とする。しかし、Moの過剰な添加は、σ相やχ相などの金属間化合物の形成を助長し、耐粒界腐食性を低下させる。よって、Moは2〜5mass%の範囲とする。好ましくは2.5〜3.5mass%の範囲である。
Mo: 2-5 mass%
Mo is an element effective for improving the corrosion resistance against general corrosion and pitting corrosion, and therefore needs to be contained in an amount of 2 mass% or more. However, excessive addition of Mo promotes the formation of intermetallic compounds such as σ phase and χ phase, and reduces intergranular corrosion resistance. Therefore, Mo is set to a range of 2 to 5 mass%. Preferably it is the range of 2.5-3.5 mass%.

B:0.01mass%以下
Bは、熱間加工性の向上に極めて有効な元素である。しかし、Bを0.01mass%%を超えて添加すると、Bが粒界に偏析したり、B化合物が粒界に析出したりして、耐粒界腐食性を低下させる。よって、Bは0.01mass%以下に制限する。好ましくは0.007mass%以下である。
B: 0.01 mass% or less B is an element that is extremely effective in improving hot workability. However, when B is added in excess of 0.01 mass%%, B segregates at the grain boundary or the B compound precipitates at the grain boundary, thereby reducing the intergranular corrosion resistance. Therefore, B is limited to 0.01 mass% or less. Preferably it is 0.007 mass% or less.

Ca:0.0005mass%超0.01mass%以下
Caは、熱間加工性に有害なSと結合してCaSを形成することで、熱間加工性を改善するのに有効な元素であり、その効果を得るためには、0.0005mass%超え含有させる必要がある。しかし、0.01mass%を超える添加は、CaOを含有する介在物を形成し、却って耐食性を低下させる。よって、Caは0.0005mass%超0.01mass%以下の範囲で添加する。好ましくは0.001〜0.005mass%の範囲である。
Ca: more than 0.0005 mass% and less than 0.01 mass% Ca is an element effective for improving hot workability by forming CaS by combining with S, which is harmful to hot workability. In order to acquire an effect, it is necessary to contain more than 0.0005 mass%. However, addition exceeding 0.01 mass% forms inclusions containing CaO, and decreases the corrosion resistance. Therefore, Ca is added in the range of more than 0.0005 mass% and less than 0.01 mass%. Preferably it is the range of 0.001-0.005 mass%.

なお、Caの添加は、Ca合金にて添加してもよいが、揮発性のため、歩留まりが安定しないことがあるので、スラグ中のCaOを添加したAlで還元する下記(1)の反応式で溶鋼中にCaを供給するのが好ましい。
3(CaO)+2Al→3Ca+(Al) ・・・(1)
なお、上記式中の小括弧内はスラグ中の成分、下線部は溶鋼中の成分を示す。
上記化学反応式は、平衡反応であるため、歩留まりが安定化する。また、上記溶鋼中に添加されたCaは、溶鋼中のSと結合し、下記(2)式によりCaSを形成して、Sを除去する。
Ca→(CaS) ・・・(2)
Ca may be added by a Ca alloy. However, since the yield may not be stable due to volatility, the reaction formula (1) below is reduced with Al added with CaO in slag. It is preferable to supply Ca into the molten steel.
3 (CaO) + 2Al3Ca + (Al 2 O 3 ) (1)
The parentheses in the above formula indicate the components in the slag, and the underlined portions indicate the components in the molten steel.
Since the chemical reaction formula is an equilibrium reaction, the yield is stabilized. Moreover, Ca added in the said molten steel couple | bonds with S in molten steel, forms CaS by the following (2) formula, and removes S.
Ca + S → (CaS) (2)

本発明の二相ステンレス鋼は、上記成分組成を満たすことに加えてさらに、PおよびBが下記式;
(mass%P×mass%B)≦12×10−5 ・・・(3)
を満たして含有することが必要である。
PおよびBは、ともに耐粒界腐食性を低下させる元素であり、ASTM A262 Practice Cに規定される65%沸騰硝酸溶液を用いた粒界腐食試験において、非鋭敏化試験片の平均腐食速度が0.2g/m・hr以下を満たすためには、図1に示したように、(mass%P×mass%B)が12×10−5以下であることが必要であるからである。
In addition to satisfying the above component composition, the duplex stainless steel of the present invention further has P and B represented by the following formulas:
(Mass% P × mass% B) ≦ 12 × 10 −5 (3)
It is necessary to satisfy and contain.
P and B are both elements that reduce intergranular corrosion resistance. In the intergranular corrosion test using a 65% boiling nitric acid solution defined in ASTM A262 Practice C, the average corrosion rate of the non-sensitized specimen is This is because, in order to satisfy 0.2 g / m 2 · hr or less, as shown in FIG. 1, (mass% P × mass% B) needs to be 12 × 10 −5 or less.

さらに、本発明の二相ステンレス鋼は、上記成分組成および(3)式を満たすことに加えてさらに、Si,PおよびBの含有量が、下記(4)式;
(mass%Si×mass%P×mass%B)≦5×10−5 ・・・(4)
を満たして含有することが好ましい。
前述したように、Siは、P化物の粒界への析出を促進し、耐粒界腐食性を低下させる元素であるので、PおよびBに加えて、Siも制限することが好ましく、非鋭敏化試験片の平均腐食速度が0.2g/m・hr以下を満たすためには、図2に示したように、(mass%Si×mass%P×mass%B)が5×10−5以下であることが好ましいからである。なお、上記(3)式および(4)式を同時に満たす場合には、非鋭敏化試験片の平均腐食速度を0.19g/m・hr以下に低減することが可能である。
Furthermore, in addition to satisfying the above component composition and the formula (3), the duplex stainless steel of the present invention further includes Si, P and B in the following formula (4):
(Mass% Si × mass% P × mass% B) ≦ 5 × 10 −5 (4)
It is preferable to contain and satisfy.
As described above, since Si is an element that promotes precipitation of P compounds at grain boundaries and reduces intergranular corrosion resistance, it is preferable to limit Si in addition to P and B. In order to satisfy the average corrosion rate of the test specimens of 0.2 g / m 2 · hr or less, as shown in FIG. 2, (mass% Si × mass% P × mass% B) is 5 × 10 −5. This is because the following is preferable. In addition, when satisfy | filling the said (3) Formula and (4) Formula simultaneously, it is possible to reduce the average corrosion rate of a non-sensitized test piece to 0.19 g / m < 2 > * hr or less.

ところで、Bは前述したように熱間加工性を改善するのに有効な元素であり、上記の(3)式および(4)式を満たすためにBを低減することは、熱間加工性の低下を招くおそれがある。そこで、本発明の二相ステンレス鋼は、斯かる場合でも、熱間加工性を確保するため、表2に基づき、SiおよびAlが下記(5)式;
(mass%Si×%Al)≧1×10−3 ・・・(5)
を満たすよう含有することが好ましい。
By the way, B is an element effective for improving the hot workability as described above, and reducing B to satisfy the above expressions (3) and (4) There is a risk of lowering. Therefore, even in such a case, the duplex stainless steel of the present invention has Si and Al represented by the following formula (5) based on Table 2 in order to ensure hot workability:
(Mass% Si ×% Al) ≧ 1 × 10 −3 (5)
It is preferable to contain so that it may satisfy | fill.

添加されたAlおよびSiは、いずれも、鋼中のOと反応してAl、SiOを形成して鋼を脱酸するとともに、CaO−SiO−Al−MgO−F系スラグを形成して脱硫を促進し、熱間加工性を向上する効果を有する。そのメカニズムは、前述した(1)式および下記(6)式の反応によりCaが溶鋼中に供給され、該Caが前述した(2)式に従いSと結合してCaSを形成することによるものである。
2(CaO)+Si→2Ca+(SiO) ・・・(6)
上記、SiとAlの反応は個々に独立に起こるので、複合添加することによって上記効果を相乗的に高めることができる。よって、本発明においては、それらの積、即ち、(mass%Si×mass%Al)を1×10−3以上に制御するのが好ましい。より好ましくは3×10−3以上である。
The added Al and Si both react with O in the steel to form Al 2 O 3 and SiO 2 to deoxidize the steel, and at the same time, CaO—SiO 2 —Al 2 O 3 —MgO—F. It has the effect of forming hot slag to promote desulfurization and improving hot workability. The mechanism is that Ca is supplied into the molten steel by the reaction of the above-described formula (1) and the following formula (6), and the Ca is combined with S according to the formula (2) to form CaS. is there.
2 (CaO) + Si2Ca + (SiO 2 ) (6)
Since the above reaction between Si and Al occurs independently, the above effect can be synergistically enhanced by the combined addition. Therefore, in the present invention, it is preferable to control their product, that is, (mass% Si × mass% Al) to 1 × 10 −3 or more. More preferably, it is 3 × 10 −3 or more.

また、本発明の二相ステンレス鋼は、上記成分組成に加えてさらに、Mgを0.01mass%以下添加することができる。
Mgは、Caと同様、熱間加工性の向上に有効な元素であり、0.0001mass%以上含有させることで上記効果が得られる。しかし、0.01mass%を超えて添加すると、鋼中にMg起因の気泡欠陥は発生するようになるので、上限は0.01mass%とするのが好ましい。
Moreover, in addition to the said component composition, 0.01 duplex% or less of Mg can be added to the duplex stainless steel of this invention.
Similar to Ca, Mg is an element effective for improving hot workability, and the above effect can be obtained by adding 0.0001 mass% or more. However, if added over 0.01 mass%, bubble defects due to Mg will occur in the steel, so the upper limit is preferably set to 0.01 mass%.

次に、本発明の二相ステンレス鋼の製造方法について説明する。
本発明の二相ステンレス鋼は、鉄屑、ステンレス屑、フェロニッケル、フェロクロムなどの原料を電気炉で溶解し、AOD炉またはVOD炉にて、酸素および希ガスの混合ガスを吹錬して脱炭精錬し、生石灰、Fe−Si合金、Al等を添加してスラグ中のCr酸化物を還元処理した後、蛍石を添加してCaO−SiO−Al−MgO−F系スラグを形成して脱酸および脱硫し、さらに、Ca,Mgを添加した後、連続鋳造法または造塊−分塊圧延法で鋼片とし、その後、上記鋼片を、熱間圧延し、あるいは、さらに冷間圧延して、薄鋼板、厚鋼板、形鋼、棒鋼、線材等の各種鋼材とするのが好ましい。
Next, the manufacturing method of the duplex stainless steel of this invention is demonstrated.
In the duplex stainless steel of the present invention, raw materials such as iron scrap, stainless scrap, ferronickel and ferrochrome are melted in an electric furnace, and degassed by blowing a mixed gas of oxygen and rare gas in an AOD furnace or a VOD furnace. and charcoal refining, burnt lime, Fe-Si alloy, after the addition of Al or the like reduction treatment of Cr oxides in the slag, the addition of fluorite CaO-SiO 2 -Al 2 O 3 -MgO-F slag And then deoxidizing and desulfurizing, and further adding Ca and Mg, and then forming a steel slab by a continuous casting method or ingot-bundling rolling method, and then hot rolling the steel slab, or Furthermore, it is preferable to cold-roll and to make various steel materials, such as a thin steel plate, a thick steel plate, a shape steel, a bar steel, and a wire rod.

鉄屑、フェロクロム、フェロニッケル、ステンレス屑などを所定の比率に調整した原料を、電気炉にて溶解し、AOD(Argon Oxygen Decarburization)炉、またはVOD(Vacuum Oxygen Decarburization)炉で二次精錬して表3に示した主々の成分組成に調整した後、連続鋳造して鋼片(スラブ)とした。なお、表3中に示したC,Sの組成は、炭素・硫黄同時分析装置(酸素気流中燃焼−赤外線吸収法)を用いて、Nの組成は、酸素・窒素同時分析装置(不活性ガス−インパルス加熱溶融法)を用いて、また、上記以外の組成は蛍光X線分析を用いて、分析した値である。   Raw materials prepared by adjusting iron scrap, ferrochrome, ferronickel, stainless steel scrap, etc. to a specified ratio are melted in an electric furnace and secondarily refined in an AOD (Argon Oxygen Decarburization) furnace or VOD (Vacuum Oxygen Decarburization) furnace. After adjusting to the main component composition shown in Table 3, it was continuously cast into a steel slab. In addition, the composition of C and S shown in Table 3 is a carbon / sulfur simultaneous analyzer (combustion in an oxygen stream-infrared absorption method), and the composition of N is an oxygen / nitrogen simultaneous analyzer (inert gas). -Impulse heating melting method), and the composition other than the above is a value analyzed using fluorescent X-ray analysis.

Figure 2015010248
Figure 2015010248

次いで、上記スラブを熱間圧延し、冷間圧延と熱処理を繰り返して板厚5〜6mmの冷延コイルとした。この際、熱間圧延後の鋼板の両幅端部をコイル全長に亘って目視観察し、長さが10mm以上の割れが、100m当り10箇所以上発生していたコイルは熱間加工性が劣(×)、9箇所以下のコイルは熱間加工性良(○)、割れの発生がまったくないコイルは熱間加工性が優(◎)と判定した。   Next, the slab was hot-rolled, and cold rolling and heat treatment were repeated to obtain a cold-rolled coil having a thickness of 5 to 6 mm. At this time, both width end portions of the steel sheet after hot rolling were visually observed over the entire length of the coil, and a coil in which cracks having a length of 10 mm or more occurred at 10 or more locations per 100 m had poor hot workability. (X), 9 or less coils were judged to have good hot workability (◯), and coils with no cracking were judged to have excellent hot workability (◎).

次いで、上記冷延コイルから、幅20mm×長さ25mm×板厚5mmの腐食試験片を採取し、鋭敏化熱処理を施すことなく、65%硝酸沸騰溶液を腐食液に用いて、腐食液を更新しながら48時間を1バッチとする浸漬試験を5バッチ行い、腐食減量を測定して、腐食速度を求め、耐粒界腐食性を評価した。
なお、耐粒界腐食性の評価は、0.20g/m・hr超えを耐粒界腐食性が劣(×)、0.20g/m・hr以下を耐粒界腐食性が良(○)、さらに、0.19g/m・hr以下を耐粒界腐食性が優(◎)と判定した。
Next, a corrosion test piece having a width of 20 mm, a length of 25 mm, and a plate thickness of 5 mm is taken from the cold rolled coil, and the corrosion solution is renewed by using a 65% nitric acid boiling solution as the corrosion solution without performing sensitizing heat treatment. Then, 5 immersion tests were performed with 48 batches as 1 batch, the corrosion weight loss was measured, the corrosion rate was determined, and the intergranular corrosion resistance was evaluated.
The evaluation of intergranular corrosion resistance, 0.20g / m 2 · hr exceed intergranular corrosion resistance is poor (×), the good intergranular corrosion resistance below 0.20g / m 2 · hr ( ○) Furthermore, 0.19 g / m 2 · hr or less was judged to have excellent intergranular corrosion resistance (◎).

上記熱間加工性および耐粒界腐食性の評価結果を表3中に併記した。
表3に示したNo.1〜13の鋼板は、本発明の条件を満たす発明例であり、優れた耐粒界腐食性と熱間加工性を兼備している。中でも、(mass%Si×mass%P×mass%B)が5×10−5以下の条件を満たすNo.1〜11は、65%硝酸沸騰溶液での腐食速度が0.19g/m・hr以下と、耐粒界腐食性が格段に優れている。
なお、No.3は、(mass%Si×mass%Al)が3×10−3未満であるため、Sが0.0012mass%と若干高く、合格範囲内ではあるが、熱間圧延で耳割れが生じた。
The evaluation results of the hot workability and intergranular corrosion resistance are also shown in Table 3.
No. shown in Table 3. Steel plates 1 to 13 are invention examples that satisfy the conditions of the present invention, and have excellent intergranular corrosion resistance and hot workability. Among them, No. 1 satisfying the condition that (mass% Si × mass% P × mass% B) is 5 × 10 −5 or less. Nos. 1 to 11 have a corrosion rate in a 65% nitric acid boiling solution of 0.19 g / m 2 · hr or less, and the intergranular corrosion resistance is remarkably excellent.
In addition, No. In No. 3, since (mass% Si × mass% Al) was less than 3 × 10 −3 , S was slightly high at 0.0012 mass%, and it was within the acceptable range, but ear cracking occurred during hot rolling.

一方、Si,PおよびBのいずれか1以上が本発明の範囲外である、および/または、(mass%P×mass%B)が12×10−5以下の条件を満たさないNo.14〜21の鋼板(比較例)は、いずれも耐粒界腐食性が劣っている。
また、Caを適正量含有せず、(mass%Si×mass%Al)も1×10−3未満であるNo.21〜24の鋼板(比較例)は、熱間加工性に劣っている。
On the other hand, any one of Si, P and B is outside the scope of the present invention, and / or (mass% P × mass% B) is 12 × 10 −5 or less. 14 to 21 steel plates (comparative examples) are all inferior in intergranular corrosion resistance.
Further, No. containing no appropriate amount of Ca and (mass% Si × mass% Al) is also less than 1 × 10 −3 . The steel plates 21-24 (comparative examples) are inferior in hot workability.

本発明の二相ステンレス鋼は、耐粒界腐食性に優れているため、尿素プラント用の材料に限定されるものではなく、例えば、その他の肥料用プラントや高塩化物環境で使用される材料、油井で使用される耐食性材料等として好適に用いることができる。   Since the duplex stainless steel of the present invention is excellent in intergranular corrosion resistance, it is not limited to materials for urea plants. For example, materials used in other fertilizer plants and high chloride environments It can be suitably used as a corrosion-resistant material used in oil wells.

Claims (5)

C:0.05mass%以下、Si:1mass%以下、Mn:0.3〜2mass%、P:0.04mass%以下、S:0.002mass%以下、Al:0.1mass%以下、N:0.05〜0.4mass%、Ni:5〜8mass%、Cr:20〜27mass%、Mo:2〜5mass%、B:≦0.01mass%、Ca:0.0005mass%超え0.01mass%以下を含有し、かつ、
上記PおよびBが、(mass%P×mass%B)≦12×10−5を満たして含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成を有することを特徴とする尿素プラント用二相ステンレス鋼。
C: 0.05 mass% or less, Si: 1 mass% or less, Mn: 0.3 to 2 mass%, P: 0.04 mass% or less, S: 0.002 mass% or less, Al: 0.1 mass% or less, N: 0 0.05 to 0.4 mass%, Ni: 5 to 8 mass%, Cr: 20 to 27 mass%, Mo: 2 to 5 mass%, B: ≦ 0.01 mass%, Ca: more than 0.0005 mass% and 0.01 mass% or less Containing, and
Two phases for urea plant, characterized in that P and B satisfy (mass% P × mass% B) ≦ 12 × 10 −5 , and the remainder has a composition composed of Fe and inevitable impurities Stainless steel.
ASTM A262 Practice Cに規定される65mass%沸騰硝酸溶液を用いた粒界腐食試験における非鋭敏化試験片の平均腐食速度が0.2g/m・hr以下であることを特徴とする請求項1に記載の二相ステンレス鋼。 The average corrosion rate of the non-sensitized specimen in the intergranular corrosion test using a 65 mass% boiling nitric acid solution defined in ASTM A262 Practice C is 0.2 g / m 2 · hr or less. Duplex stainless steel described in 1. 上記Si,PおよびBが、(mass%Si×mass%P×mass%B)≦5×10−5を満たして含有することを特徴とする請求項1または2に記載の二相ステンレス鋼。 3. The duplex stainless steel according to claim 1, wherein the Si, P, and B satisfy (mass% Si × mass% P × mass% B) ≦ 5 × 10 −5 . 上記SiおよびAlが、(mass%Si×mass%Al)≧1×10−3を満たして含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の二相ステンレス鋼。 4. The duplex stainless steel according to claim 1, wherein the Si and Al satisfy (mass% Si × mass% Al) ≧ 1 × 10 −3 . 5. 上記成分組成に加えてさらに、Mg:0.0001〜0.01mass%を含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の二相ステンレス鋼。 The duplex stainless steel according to any one of claims 1 to 5, further comprising Mg: 0.0001 to 0.01 mass% in addition to the component composition.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2018171640A (en) * 2017-03-31 2018-11-08 新日鐵住金ステンレス株式会社 Two-phase stainless steel wire material for weld rod and two-phase stainless steel wire for weld rod

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JP2018171640A (en) * 2017-03-31 2018-11-08 新日鐵住金ステンレス株式会社 Two-phase stainless steel wire material for weld rod and two-phase stainless steel wire for weld rod

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